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Um Wasser in gesättigten Dampf zu erhitzen, werden Schlauch- und Kesselwärmeaustauscher verwendet. In den meisten Quellen wird jedoch eine Konstruktion mit Kessel oder Dampfkammer verwendet – dabei wird das Wasser im Außenkreis des Wärmeaustauschers in Dampf umgewandelt; Welche Vorteile und Nachteile gibt es im Vergleich dazu, herkömmliche Wärmetauscher zu verwenden, bei denen das Wasser durch die Rohrleitungen fließt und dadurch zu Dampf wird?
Auch Dampf hat Anforderungen an seine Masse; oben muss Platz für die Trennung von Gas und Flüssigkeit vorhanden sein, um zu vermeiden, dass der Dampf Wasser mitführt.
Eine Art ist der vertikale Wärme-Siphon-Typ, der auf dem Dichteunterschied beruht und häufig einen Nachverdampfer am Boden der Turbine verwendet; die andere Art ist der Tanktyp. Zwei konkrete Beschreibungen: Kesselartiger Siedekessel: Ein kesselartiger Siedekessel weist einen erweiterten Behälter auf; der Prozess der Trennung von Dampf und Flüssigkeit findet innerhalb dieses Behälters statt. Die Flüssigkeitsebene wird durch eine vertikale Trennwand aufrechterhalten, um sicherzustellen, dass die Rohrreihen vollständig in der Flüssigkeit getaucht sind. Die Rohrreihen bestehen in der Regel aus U-förmigen Rohren mit zwei Rohrkanälen; es können aber auch Rohrreihen mit mehreren Rohrkanälen verwendet werden. Die Hydrodynamik hat nur einen geringen Einfluss auf den Strahlfluss im Siedekessel, wodurch seine Leistungsfähigkeit relativ zuverlässig ist. Insbesondere unter Bedingungen eines hohen Vakuums ist seine Leistung noch besser. Durch Erhöhung des Abstands zwischen den Rohren kann eine hohe Wärmeleitrate erzielt werden, wodurch bei geringen Temperaturunterschieden gute Betriebsbedingungen gewährleistet sind. Der Nachteil des Kesseltyp-Verdampfers ist, dass er leicht verkalkt. Er gehört in der Regel zu den Verdampfern aller Arten, die am stärksten verkalken. Zudem ist sein Gehäuse groß, was die Herstellungskosten erhöht. Die beste Anwendungsbereiche für Kesselartige Verdampfer sind saubere Flüssigkeiten bei niedrigem Druck, in einem engen Siedepunktbereich sowie unter Bedingungen mit geringen oder großen Temperaturunterschieden. Bei Bedingungen nahe dem kritischen Druck ist die Leistung zwar zuverlässiger, doch der Aufwand und die Kosten sind aufgrund des größeren Gehäuses höher. Wärme-Siphon-Reboiler: Die Zufuhr erfolgt über einen Einlassrohr am Boden des Turms in den Reboiler. Das Flüssigkeit kocht im Außenkanal und verdampft, wodurch eine gasförmige Mischung mit geringerer Dichte entsteht. Aufgrund des Dichtefehlers zwischen der Flüssigkeit im Zuführrohr und im Ablaufrohr entsteht ein statischer Druckunterschied, der die natürliche Zirkulation des Fluids antreibt. Das Heizmedium fließt in den Rohren – es kann sich dabei um einen einzigen Durchflussweg oder um mehrere Durchflusswege handeln. Der Vorteil ist eine hohe Zyklierungsrate, wodurch eine hohe Strömungsgeschwindigkeit sowie eine niedrigere Ausgangstemperatur entstehen. Dadurch wird die Ansammlung von Stoffen mit hohem Siedepunkt verhindert und die Geschwindigkeit der Verkalkung verringert. Da die Rohrstränge horizontal angeordnet sind und die Fläche für den Strömungsbetrieb leicht kontrollierbar ist, ist ein geringerer statischer Druck erforderlich. Der Nachteil ist, dass es nach dem Ablagerungsentstehen im Außenkreislauf sehr schwierig ist, ihn zu reinigen. Aufgrund der Auswirkungen der Bremselemente und Stützplatten kann es bei hohen Wärmeübergangskräften zu lokalem Austrocknen kommen. Bei großen thermischen Siphon-Reboilern ist es notwendig, mehrere Rohranschlüsse sowie Verbindungsstücke einzubauen, um eine gleichmäßige Strömung zu gewährleisten. Dies erhöht unweigerlich die Kosten des Reboilers. Für Flüssigkeiten mit breitem Siedepunktbereich sollten horizontale Trennwände eingebaut werden, um zu verhindern, dass die leichteren Komponenten am Eingang verdampfen und die schwereren Komponenten am Ausgang konzentriert werden. Um Strömungsverstopfungen und Strömungsinstabilitäten zu verhindern, muss die maximale Wärmeflussdichte begrenzt werden. Dieser Siedekessel eignet sich für Anwendungen mit mittlerem Druck, mittlerem Temperaturunterschied sowie niedrigem statischem Druck.
Hauptsächlich benötigt Dampf einen gasförmigen Raum, um zu verhindern, dass der Dampf Wasser mitführt